Датчик отношения абсолютных давлений газа Советский патент 1980 года по МПК G01L15/00 

1

Изобретение относится к струйным датчикам давления и может быть использовано в системах автоматического регулирования компрессора газотурбинного двигателя (ГТД).5

Известно дискретное устройство, чувствительное к отношению абсолютных давлений газа, содержащее входное и приемное сопла, соосно расположенные в корпусе, причем между соплами установлено кольцо, 10 внутренний диаметр которого больше диаметра входной кромки приемного сопла 1.

Наиболее близким по технической суш,ности к изобретению является датчик отношения абсолютных давлений, содержаш,ий is корпус с отверстиями для подвода давления газа в межсопловую камеру и соосно расположенные входное и приемное сопла. Приемное сопло имеет тарельчатый вход 2..20

В указанном устройстве величина гистерезиса регулируется изменением величины расхода газа через приемное сопло, например, при помоши дросселя, устанавливаемого за ним, что затрудняет точную настрой- 25 ку величины гистерезиса, так как незначительное изменение расхода значительно изменяет гистерезис. Кроме того, в таком устройстве с изменением величины гистерезиса значительно изменяется и уровень выход- зо

ного давления, что часто является нежелательным. Все эти недостатки снижают точность датчика.

Целью изобретения является повышение точности датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик отношения давлений газа введена охватывающая корпус датчика подвижная в осевом направлении дросселирующая втулка, установленная с возможностью перекрытия отверстий, выполненных в корпусе.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где представлена схема предлагаемого датчика отношения абсолютных давлений с дискретным выходом.

Датчик содержит входное 1 и приемное 2 сопла, соосно расположенные в корпусе 3, имеющем отверстия 4 для соединения межсопловой камеры датчика с источником давления. Корпус 3 охватывает подвижная в осевом направлении втулка 5, установленная концентрично соплам 1 и 2 датчика с возможностью перекрытия отверстий 4.

Входное сопло 1 датчика соединено с источником высокого давления Р2, а отверстия 4, выполненные в корпусе 3, - с источником низкого давления PI. Давление газа РВЫХ в приемном сопле 2 является выходным давлением. ,- ; (n- i - .-.«; . Jill /7... -3 -.-- ,.../Приемное сопло 2 может иметь тарельчатый вход для получения дискретной характеристики. Датчик работает следующим образом, При критическом истечении из входного сопла 1 поток газа за соплом принимает вид, характерный для течения с недррасширением. В струе газа возникают последовательно волны разрежения и сжатия, отражаемьге от границ струи. Сечение струи при этом увеличивается и струя «разбухает, принимая «бочкообразный вид. Скорость газа в струе будет меняться при этом по некоторому синусоидальному закону, причем в пределах «бочки она становится сверхзвуковой. Такая сверхзвуковая струя взаимодей Ствует с входом приемного сопла 2, вызывая отсоединенную систему скачков уплотнения, появление которой вызывает резкое падение величины давления РВЫХ, восстанавливаемого в приемном сопле. При постоянных геометрических параметрах датчика образование отсоединенной системы скачков уплотнения определяется скоростью в струе, которая зависит от величины отношения абсолютных давлений P2/Pi- Между моментом появления системы скачков при нарастании отношения P2/Pi и моментом их исчезновения при уменьшении отношения Pz/Pi суш,ествует гистерезис, величина которого зависит от расхода газа через приемное сопло 2 и положения подвижной втулки 5, перекрываюш,ей отверстия 4 в корпусе 3. Перемешая втулку 5 относительно отверстий 4, можно производить точную настройку величины гистерезиса 20 между моментом срабатывания датчика при нарастании отношения Pz/Pi (резкое падение величины давления РВЫХ) и моментом его срабатывания при уменьшении отношения Pz/Pi (резкое увеличение величины давления РЕЫХ). При этом величина, выходного давления РВЫХ датчика изменяется очень незначительно. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает более точную настройку величины гистерезиса при незначительном изменении величины выходного давления, что повышает точность датчика. Формула изобретения Датчик отношения абсолютных давлений газа, содержаш,ий входное сопло, связанное с источником большего из сравниваемых давлений, и приемное сопло, соосно установленные в цилиндрическом корпусе, имеюшем отверстия для соединения межсопловой камеры датчика с источником меньшего из сравниваемых давлений, отличаюш, и и с я тем, что, с целью повышения точности датчика, в него введена охватываюш,ая корпус датчика дросселируюш;ая втулка, установленная с возможностью перекрытия отверстий корпуса. Источники информации, иринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 478538, кл. G OIL 15/00, 1973. 2.Патент США № 3489009, кл. 73-388, 1968 (прототип).